ÁGUA (BIOLOGIA E QUÍMICA)

ÁGUA

ÁGUA MINERAL

TRATAMENTO DE ÁGUA

POLUIÇÃO DA ÁGUA

ÁGUA PESADA

ÁGUA POTÁVEL
DESSALINIZAÇÃO

OCEANOS

H2O

INTRODUÇÃO

A água é uma substância líquida formada por moléculas compostas de dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Em seu estado puro ela apresenta aspecto incolor (transparente ou sem cor), inodoro (sem cheiro) e insípido (sem sabor). Ela é um líquido muito comum no nosso planeta, essencial e indispensável para manter todas as formas de vida conhecidas.

Simplesmente, não há formas de vida biológica conhecidas que dispensem a ingestão ou absorção regular e frequente de água para a sua sobrevivência.

O termo genérico água é usado para definir a mesma em três estados físicos, líquido, sólido e gasoso, embora seja mais comum, e até mesmo recomendável, para evitar confusões, usar os termos água para o estado líquido; gelo ou neve para o estado sólido; e vapor para o estado gasoso.

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS

A água é uma substância química cujas moléculas são formadas a partir da combinação de dois átomos de hidrogênio com um átomo de oxigênio. Algumas fontes afirmam que ela é um óxido do hidrogênio. Ela é um líquido abundante no planeta Terra e acredita-se que seja abundante também em todo o Universo.

Aqui no planeta Terra ela cobre grande parte de sua superfície e é a maior constituinte dos fluidos dos tecidos de seres vivos, incluindo músculos e órgãos. As variações de temperatura do planeta permitem a ocorrência da água em seus três estados físicos conhecidos, o estado líquido, que é a sua forma mais comum; o estado gasoso, também muito comum e presente em praticamente toda a camada inferior da atmosfera, até cerca de 20.000 metros de altitude; e o estado sólido, o gelo e a neve, presente abundantemente nos polos e nas regiões próximas dos polos. Obviamente, o estado sólido pode ser observado facilmente em geladeiras e freezers também.

A água em estado líquido e em pequenos volumes apresenta aspecto transparente ou incolor, mas manifesta sua coloração azulada em grandes volumes. Ela forma os oceanos, mares, rios, golfos e lagos que cobrem cerca de ¾ (três quartos) da superfície do planeta ou cerca de 75% da superfície. Nas regiões polares, concentram-se as massas de gelo e o vapor constitui parte da atmosfera terrestre. A neve é água em estado sólido, ou, mais precisamente, o vapor d’agua congelado em cristais, na forma de flocos brancos.

Ela possui uma série de características peculiares, como sua dilatação anômala, o alto calor específico e a capacidade de dissolver um grande número de substâncias. De fato essas peculiaridades foram favoráveis para o surgimento da vida nos oceanos primitivos da Terra, bem como propiciaram sua evolução. Atualmente, todos os seres vivos existentes precisam da água para sua sobrevivência.

Embora os oceanos cubram a maior parte da superfície terrestre, sua água é inadequada para o consumo direto do ser humano por causa de sua salinidade, ou seja, presença de sal. Somente uma pequena fração disponível sobre a superfície dos continentes, que contém poucos sais dissolvidos, a chamada água doce, está disponível para consumo direto. Contudo, sua distribuição não é uniforme, o que faz com que diversas regiões sofram de escassez hídrica. As atividades humanas, principalmente a agricultura, possuem grandes necessidades de retirada de água de seu leito natural, o que tem afetado negativamente sua distribuição sobre os continentes, bem como da água subterrânea.

A poluição hídrica compromete a qualidade da água, prejudicando a biodiversidade, bem como o abastecimento de água e a produção de alimentos. Além disso, uma parcela considerável da população mundial ainda não tem acesso à água potável, o que traz diversos problemas de saúde. A água é indispensável no modo de vida da humanidade, de forma que está fortemente ligada à cultura de todos os povos da Terra. Diante dos problemas advindos do mau uso dos recursos hídricos, surge uma nova consciência de que é necessário utilizar a água racionalmente.

PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS

A água é uma substância química cujas moléculas são formadas por dois átomos de hidrogênio covalentemente ligados a um átomo de oxigênio, cuja fórmula química amplamente conhecida é H2O. A geometria de equilíbrio para uma molécula isolada de água possui dimensões de 0,0958 nanômetros nas ligações O-H, e um ângulo H-O-H de 104°27'. Estas moléculas interagem entre si sobretudo através da formação de pontes ou ligações de hidrogênio, que ocorrem quando átomos de hidrogênio são atraídos por átomos de oxigênio, mais eletronegativamente carregados, o que faz com que as moléculas, no estado líquido, fiquem 15% mais próximas entre si do que se agissem somente sob forças de Van der Waals, embora essas ligações também restrinjam o número de moléculas vizinhas para tipicamente quatro.

A eletrólise da água permite a quebra das ligações atômicas, separando o hidrogênio e o oxigênio com a passagem de uma corrente elétrica. De modo geral, a eletrólise é o processo de produzir alterações químicas em substâncias pela passagem de uma corrente elétrica através de um eletrólito.

Ao nível do mar, a água manifesta-se em seu estado líquido sob temperaturas entre 0° Celsius e 100° Celsius, com pressão de uma atmosfera. Ao nível do mar, a água pura congela a 0° Celsius ou centígrado e ferve (evapora) a 100° Celsius. Ela alcança sua densidade máxima a 4° Celsius. Curiosamente, o gelo tem densidade menor que a densidade da água, ao contrário da maioria das substâncias encontradas no planeta Terra. Abaixo de 4° Celsius as ligações dos dois átomos de hidrogênio organizam as moléculas numa estrutura em que elas se mantêm mais separadas do que na forma líquida.

A molécula da água é uma molécula polar, o átomo de oxigênio tem uma carga negativa parcial e os dois átomos de hidrogênio têm carga positiva parcial.

As características físicas da água apresentam diversas anomalias quando comparadas com as propriedades típicas de outros líquidos. Alguns exemplos são o ponto de fusão, a densidade, a capacidade de calor e, no total, existem mais de 70 propriedades da água que diferem da maioria dos líquidos. Uma propriedade notável é que a água pode existir como dois líquidos diferentes a baixas temperaturas onde a cristalização do gelo é lenta. Outra propriedade, uma das mais notáveis é a sua dilatação anômala, sendo que a sua densidade máxima ocorre a aproximadamente 4° Celsius, expandindo-se tanto com o aumento quanto com a diminuição da temperatura. Este fato deve-se à quantidade de ligações de hidrogênio que formam-se conforme a temperatura diminui, sendo que o máximo número de ligações em cada molécula (seis) ocorre a 4° Celsius, quando as moléculas estão mais próximas ocorrendo, portanto, a maior densidade. Os pontos de fusão e ebulição da água são muito maiores do que seria predito baseado em modelos que levam em conta sua massa molecular, como em comparação com substâncias, como, por exemplo, o sulfeto de hidrogênio (H2S) e seleneto de hidrogênio (H2Se).

Na fase líquida, a água é uma substância inodora, insípida e transparente ou incolor, neste caso em volume limitado. Em grandes quantidades, no entanto, tanto na água líquida como sólida torna-se evidente sua coloração intrínseca azulada e branca, respectivamente. O vapor de água é, a princípio, um gás transparente. Ele se eleva na atmosfera, se condensa e ganha a forma de nuvens, que são gotículas de água suspensas. As nuvens têm cor branca ou cinza clara.

Dentre outras anomalias da água, destacam-se seu alto calor latente de vaporização, sua elevada capacidade térmica, além da considerável mudança de propriedades entre água líquida a baixas e altas temperaturas. Conforme a água resfriada é aquecida, a velocidade do som através de si cresce, seu volume diminui, seu índice de refração aumenta, a solubilidade de gases se torna maior e a condutividade térmica passa a crescer. A água possui, ainda, uma alta tensão superficial, menor somente que a tensão superficial do mercúrio, dentre os líquidos comuns. Muitas dessas propriedades são também atribuídas às ligações de hidrogênio entre as moléculas.

Pelo fato de a molécula de água não ser linear e a eletronegatividade do oxigênio ser maior do que a do hidrogênio, ocorre o aparecimento de regiões positivas e negativas na própria molécula sendo, portanto, uma molécula polar ou dipolo. Por esse motivo, a água é um ótimo solvente para substâncias iônicas, como sais, ácidos e bases. As ligações de hidrogênio contribuem para solubilidade de outros compostos que possuem hidrogênio ou oxigênio em sua composição. Pelo mesmo motivo, proteínas e partículas minúsculas podem ser mantidas em suspensão na água, formando um coloide. A água é, ainda, um bom solvente para alguns gases e substâncias orgânicas. Entretanto, a princípio, graxas e óleos não se dissolvem em água.

Em uma reação química, as moléculas de água podem doar um próton (H+), formando uma hidroxila, OH-, ou receber um próton, formando o hidroxônio, H3O+. De fato as moléculas de água doam e recebem prótons entre si, o que é chamado de autoionização da água. Embora ocorra em pequena extensão, este fenômeno é determinante, pois permite que a água aja como ácido ou base em uma dada reação. Pela presença desses íons, a água possui uma pequena condutividade elétrica.

A água em sua fase sólida forma o gelo. Em geral a estrutura cristalina é formada por uma rede de moléculas orientadas conforme as pontes de hidrogênio. Entretanto, esse arranjo pode se dar de diversas formas, sendo conhecidas pelo menos 17 formas cristalinas diferentes para o gelo, cada uma formada sob diferentes condições de temperatura e pressão. Nas condições comumente encontradas na Terra, forma-se o gelo Ih, no qual as moléculas se arranjam em estruturas hexagonais. Em 2016, uma equipe de pesquisa previu uma nova forma molecular de gelo com uma baixa densidade recorde. Se o gelo pudesse ser sintetizado, se tornaria a 18ª forma cristalina conhecida de água. A densidade do gelo é menor do que a da água líquida, e portanto, flutua na mesma.

O ponto triplo da água, ou seja, as condições na qual a água pode coexistir tanto em estado físico, sólido ou gasoso, são à temperatura de 0,01° Celsius ou centígrado e pressão de 612 Pa. A ebulição da água sob as condições ambiente de pressão (uma atmosfera) ocorre a 100° Celsius, dando origem ao vapor de água. Quando em 373,9° Celsius e pressão de 22,064 MPa, ocorre o ponto crítico, além do qual não há a distinção entre as fases líquida e gasosa caracterizando, portanto, um fluido supercrítico. As propriedades da água sob tais condições são fortemente alteradas, ocorrendo mudanças tal como o aumento de sua reatividade química e de sua autodissociação.

A água pode apresentar em sua composição isótopos dos elementos hidrogênio e oxigênio. De modo geral, isótopo é um termo genérico para se referir ou definir qualquer espécie de átomo formado pelo mesmo elemento, que tem o mesmo número atômico que outros átomos que ocupam a mesma célula na tabela periódica. Assim, a água pesada é formada por dois átomos de deutério (no lugar dos átomos de hidrogênio), estáveis e não radioativos, e um de oxigênio, sendo que existe aproximadamente um átomo de deutério em cada 6.700 átomos de hidrogênio na água do mar. Ela recebe essa denominação pelo fato de que os átomos de deutério possuem maior massa, resultando, assim, na maior densidade da água, o que ocasiona, também, algumas pequenas diferenças a nível molecular. Uma proporção diminuta é, ainda, formada pela ligação entre hidrogênio e trítio, radioativo que decai com uma meia vida de aproximadamente doze anos. Essas variedades de água pesada são utilizadas principalmente em usinas de fissão nuclear e na fabricação de bombas de hidrogênio, respectivamente.

Dada sua importância, a água é utilizada como padrão para a definição de diversas grandezas físicas. Uma das definições de massa atribui a um quilograma a massa correspondente a um cubo com dez centímetros de lado (volume equivalente a um litro) de água pura a 4° Celsius ou centígrados. Devido aos diferentes isótopos presentes na água, definiu-se, ainda, o teor médio de isótopos, de acordo com o teor comumente encontrado nos oceanos. A escala Celsius é uma escala de temperatura definida na qual 0° Celsius representa o ponto de fusão do gelo e 100° Celsius a temperatura de ebulição da água à pressão atmosférica do nível do mar, razão pela qual esta escala também recebe o nome de centígrada. A caloria, por sua vez, é definida como a quantidade de energia necessária para aumentar a temperatura de um grama de água pura de 14,5° Celsius para 15,5° Celsius à pressão atmosférica padrão.

ORIGEM E PRESENÇA DA ÁGUA

Acredita-se que os primeiros átomos de hidrogênio, elemento mais simples, formaram-se logo após o chamado Big Bang, espalhando-se por todo o Universo conhecido. Então, milhões de anos se passaram, quando nuvens desse elemento colapsaram gravitacionalmente. Conforme esses corpos agregavam massa, o núcleo se tornava cada vez mais quente e submetido a pressões cada vez maiores, até que os núcleos atômicos se fundissem liberando, assim, grande quantidade de energia e dando nascimento às primeiras estrelas. A fusão nuclear em estrelas cada vez maiores teria criado núcleos atômicos cada vez mais pesados, dentre eles o oxigênio. Assim, ao fim de sua existência, a estrela ejetaria no espaço esses novos elementos criados. Dessa forma, a água seria comumente encontrada no meio interestelar, já que, no estágio atual de evolução do Universo, ambos os constituintes da água estão entre os elementos mais abundantes. Contudo, acredita-se que seu processo de formação seja auxiliado pela presença de grãos de poeira no meio, que facilitam a ligação entre os átomos de hidrogênio e oxigênio.

De fato, a água é relativamente comum por todo o Sistema Solar. Até mesmo Mercúrio, o planeta mais próximo do Sol, possui massas de gelo em crateras que não recebem luz solar em seus polos. Vênus possui uma espessa atmosfera que possui traços consideráveis de vapor de água que contribuem para a manutenção do intenso efeito estufa do planeta. Na Lua, quantidades consideráveis de gelo estão presentes em crateras que não recebem diretamente luz solar em ambos os polos. Marte possui formações geológicas que sinalizam fortemente a existência de água líquida em abundância em sua superfície em algum momento no passado. Contudo, devido à baixa pressão atmosférica atual, a água só existe no planeta sob a forma de gelo ou vapor. As calotas polares do planeta vermelho possuem quantidade considerável de gelo sob as camadas sazonais de dióxido de carbono sólido que se formam no inverno.

Júpiter e Saturno possuem vapor de água em suas atmosferas e podem conter camadas da substância em seu interior. Urano e Netuno possuem grandes quantidades de água, além de metano e amônia, tanto em suas atmosferas quanto em suas camadas inferiores, onde deve adquirir características exóticas, dada a imensa pressão e temperatura às quais estaria submetida. Grandes massas de água estão presentes ainda, na maioria dos satélites naturais desses planetas. Uma das ocorrências mais notáveis está em Europa, o satélite ou lua que orbita Júpiter, onde pode existir um grande oceano líquido sob a camada de gelo que o recobre. Outro candidato a possuir um oceano líquido em seu interior é Encélado, o satélite ou lua de Saturno, que possui gêiseres e criovulcões que ejetam água acima da superfície recoberta por gelo. Outros satélites, corpos menores e planetas anões afastados do Sol possuem camadas de gelo ao seu redor. Em especial destacam-se os cometas, grandes aglomerados de gelo e poeira que viajam pelo Sistema Solar e, quando aproximam-se do Sol, ejetam vapor e partículas que formam sua cauda cometária.

ÁGUA NO PLANETA TERRA

A posição favorável da Terra na zona habitável do Sistema Solar permite que a água ocorra naturalmente em seus três estados físicos. A superfície do planeta é coberta por cerca de ¾ (três quartos) de água em estado líquido, os oceanos, mares, rios, golfos e lagos; as grandes massas de gelo nos polos, as calotas polares; e o vapor presente na atmosfera, que circula sobre o planeta. Entretanto, toda a massa de água representa menos de 1% da massa total do planeta. Todos os recursos hídricos globais formam a hidrosfera terrestre. Uma quantidade considerável pode existir ainda misturada ao magma no manto terrestre.

Ainda não há consenso entre cientistas e acadêmicos sobre como se deu a origem da água no planeta. Por um lado, acredita-se que a água proveio do próprio processo de acreção de hidrossilicatos durante a formação da Terra. Esses compostos posteriormente liberaram as moléculas de água que viriam a formar os oceanos primitivos. Contudo, outra provável fonte seria a grande quantidade de cometas, meteoroides e asteroides que atingiram a Terra durante o último bombardeio tardio, um evento turbulento nos primórdios do Sistema Solar. Essa teoria é apoiada pelo fato de a proporção entre hidrogênio e deutério (um isótopo do hidrogênio) presentes no gelo dos cometas e nos oceanos da Terra ser similar.

OCEANOS

Os oceanos constituem uma grande massa de água em estado líquido que ocupa 71% da superfície do planeta e possuem espessura média de 3,7 quilômetros, embora haja pontos profundos de cerca de 11 quilômetros. Embora sejam geograficamente divididos em Oceano Pacífico, Oceano Atlântico, Oceano Índico e Oceano Ártico, na prática eles são um único oceano global, já que estão todos conectados ou interligados em alguns pontos geográficos. Os oceanos estão divididos em duas camadas principais de acordo com a profundidade, a camada superficial, com apenas cem metros de espessura, é aquela onde a luz solar consegue penetrar exibindo, assim, um grande dinamismo e diversidade de seres vivos, e as águas profundas, que, por outro lado, permanecem em constante frio e escuridão com temperatura praticamente uniforme, embora ainda com algumas dezenas de formas de vida exóticas conhecidas.

Os oceanos do planeta Terra ocupam cerca de 529.000.000 de km³ e um litro de água pesa quase um quilograma. O corpo humano é frágil, ele não suporta, naturalmente, sem equipamentos auxiliares ou de proteção, ambientes inóspitos acima de 5.000 metros de altitude, na atmosfera, principalmente por falta de oxigênio nessas altitudes, e não suporta, naturalmente, sem equipamentos, mais de 100 metros de profundidade de água, principalmente em razão da pressão da água sobre o corpo e, é claro, pela falta de oxigênio causada pela impossibilidade de respiração... Pelo que se sabe, a partir da década de 1970 e da década de 1980 o ser humano conseguiu alcançar 300 metros e 700 metros de profundidade, respectivamente, com auxílio de equipamentos de mergulho, à custa de dias de readaptação do corpo ao ar atmosférico... Mas são casos excepcionais, nos quais houve preparação prévia...

Só pra fazer uma comparação, a atmosfera padrão do planeta Terra, ao nível do mar, é de 14,7 psi de pressão, ou libras por polegada quadrada de pressão, o equivalente a 2,7 kg de pressão por cm² ou centímetro quadrado. No ponto mais profundo encontrado em oceanos no planeta, a Fossa das Marianas, no Oceano Pacífico, a cerca de 11.000 metros de profundidade, a pressão é de cerca de 3,2 toneladas por cm² ou centímetro quadrado.

A água do mar tem como característica principal a quantidade considerável de sais dissolvidos, especialmente cloreto de sódio (equivalente químico ao sal de cozinha, mas sem processamento industrial), sendo que sua salinidade é de cerca de 34 gramas de sais dissolvidos para cada quilograma de água. Isto altera o ponto de fusão da água, que passa a ser de -2° Celsius ou centígrados.

Em função de possuir uma grande capacidade térmica, os oceanos armazenam grandes quantidades de energia provenientes do Sol e, assim, regulam o clima na Terra. Mas é claro que há um limite para isso, pois excesso de calor nos oceanos gera excesso de chuva nos continentes e, em casos mais extremos, até furacões... A circulação superficial da água dos oceanos ocorre no plano horizontal e é determinada por diversas forças, como o efeito Coriolis, os ventos dominantes e a temperatura superficial. Por outro lado, em regiões profundas, ocorre a circulação termoalina, movida pela diferença de densidade e de salinidade da água. As águas oceânicas movem-se, ainda, sob a ação de forças gravitacionais da Lua e do Sol que causam as marés, e também por movimentos da crosta (terremotos, por exemplo) que por vezes ocasionam tsunamis.

A água do mar nas regiões tropicais tende a manter uma coloração esverdeada, pois nessas regiões é mais comum a presença de algas. Já a água do mar nas regiões equatoriais, como o Caribe, por exemplo, tende a manter uma coloração azulada, pois é pobre em nutrientes, não podendo assim sustentar a presença de fitoplânctons e zooplânctons.

RIOS E LAGOS

A chamada água doce dos rios, riachos, lagos e lagoas não é doce de fato. Na verdade, ela é insípida (sem gosto) ou semi-insípida, se não estiver poluída. Cerca de 3% (três por cento) da água da Terra encontra-se fora das massas líquidas dos oceanos, mares e golfos e, geralmente, possuem concentrações bem menores de sais minerais, sendo denominada como água doce. A maior parte da água doce do planeta, entretanto, está contida em geleiras continentais e nas calotas polares, com destaque para a Groenlândia e Antártida, que contêm juntas mais de 99% de todo o volume de gelo do planeta.

A água doce é um bem precioso. Somente 0,65% da água do planeta encontra-se sobre os continentes (grandes extensões de terra firme) na forma de rios, riachos, lagos, lagoas e água subterrânea, neste caso depositada em lençóis freáticos. Usualmente, nascentes surgem em altitudes elevadas, dando origem aos pequenos cursos d'água ou riachos, que fluem para regiões mais baixas, onde ganham volume ao se juntar com outros afluentes, formando, assim, um rio, que segue seu curso natural até, na maioria das vezes, desaguar no oceano. Ao percorrer seu trajeto, a água leva consigo sedimentos, matéria orgânica e sais dissolvidos e os transporta até o mar. Lagos são grandes retenções de água que cobrem 1,8% da área dos continentes e não necessariamente são formados por água doce, pois há casos de lagos de água salgada.

Os lagos artificiais são criados pelo represamento de rios para diversas finalidades, principalmente para geração de energia. Boa parte da água encontra-se, ainda, sob o solo, na forma de água subterrânea, extraída pelo ser humano por meio de poços comuns, semiprofundos ou poços artesianos, neste caso para atender aglomerados de residências, indústrias e agroindústrias nas zonas urbanas e parques industriais ou zonas industriais.

A água circula pela atmosfera e litosfera através de um ciclo hidrológico. A radiação solar incidente sobre os oceanos fornece energia suficiente para que ocorra a evaporação, passando assim a formar parte da atmosfera e circular conforme os ventos dominantes. Ao atingir camadas mais frias, o vapor se condensa, formando nuvens, aglomerações de gotículas de água líquida ou mesmo gelo. Esse fenômeno é complementado pela evapotranspiração, que é a perda de água do solo por evaporação e a perda de água das florestas e matas por transpiração das plantas.

O vento transporta as nuvens para outras regiões, onde, sob certas condições, como o encontro com frentes frias, por exemplo, ocorre a precipitação sob a forma de chuva, granizo ou neve. Essa precipitação pode acontecer sobre as geleiras, onde são incorporados às massas de gelo existentes, sobre os oceanos e sobre os continentes. Neste último caso, a água da chuva é absorvida pelo solo e, quando o solo já está encharcado, ela escoa sobre o solo, abastecendo riachos, rios, lagos e lagoas.

Quando a água da chuva infiltra-se para as camadas inferiores do solo ela passa a formar as chamadas águas subterrâneas, conhecidas também como lençóis d'água, lençóis freáticos e aquíferos. Os fluxos de água líquida sobre o solo, ou seja, as águas dos rios, normalmente seguem em direção ao oceano. Contudo, como já foi dito, parte da água sobre o continente sofre ainda o processo de evapotranspiração, causado pela evaporação direta da água sobre o solo e pelo processo de transpiração das plantas, retornando, assim, à atmosfera. De fato, mais de ¾ (três quartos) ou mais de 75% da precipitação que ocorre no planeta acontece sobre o oceano, embora a quantidade evaporada seja ainda maior, o que permite a distribuição de parte da água sobre os continentes.

Aqui na América do Sul, o processo de evapotranspiração mais evidente ocorre na Amazônia, que supre de chuva as regiões Centro Oeste, Sudeste e Sul do Brasil em determinados meses do ano, principalmente na primavera, no verão e no outono. Se a Amazônia não existe, não haveria chuvas regulares e frequentes sobre o continente, na maior parte do ano, como existe atualmente, ou seja, as chuvas ocorreriam em intervalos irregulares, com menos frequência que a atual, o que tornaria impossível a agricultura e pecuária altamente produtiva como há hoje.

De fato, o ciclo hidrológico é um fator determinante para o clima da Terra, uma vez que é responsável por uma parcela importante da circulação de energia na atmosfera, absorvendo-a do Sol para se transformar em vapor e liquefazendo-se ou solidificando-se posteriormente. A umidade relativa do ar determina a razão entre a pressão de vapor local e a pressão de saturação, que influencia na taxa de evaporação. O teor de vapor de água não supera o valor de saturação, de forma que se mais vapor for introduzido na atmosfera, parte dele se condensa, atingindo o ponto de orvalho.

O crescimento das gotículas de água nas nuvens ocorre quando o ar ao seu redor está saturado, permitindo que as mesmas agreguem para si mais moléculas de água. Na superfície, esse processo origina os nevoeiros. Quando atingem tamanho suficiente, as gotas de água caem sob a forma de chuva ou garoa, ou mesmo granizo, que são pequenas pedras de gelo. No mundo, as regiões mais úmidas encontram-se entre os dois trópicos, devido principalmente à alta taxa de evaporação. Quando o volume de chuva é muito grande, ocorrem enchentes e inundações. Quando a temperatura ambiente é baixa, ocorre a precipitação sob a forma de neve. O relevo também influencia a distribuição da precipitação global propiciando, por exemplo, a formação de chuva orográfica, em regiões montanhosas. O ciclo da água é uma das principais causas do intemperismo das rochas, originando solos. A luz solar, ao incidir sobre as gotículas de água ou gelo na atmosfera, gera ainda fenômenos ópticos, dentre os mais notáveis o arco-íris.

O vapor de água, assim como o gás carbônico, contribui para o efeito estufa, absorvendo radiação eletromagnética de longos comprimentos de onda. Contudo, as nuvens refletem boa parte da energia proveniente do Sol de volta para o espaço, de forma que não atingem a superfície. Por outro lado, as nuvens também contribuem para reter a radiação térmica emitida pela superfície, não permitindo que escape para o espaço. Contudo, sua capacidade de absorção e de reflexão de radiação é influenciada pelo tamanho das gotículas, de sua altitude e de sua espessura. Em média, a reflexão da energia solar para o espaço supera a retenção da radiação térmica terrestre, pelo que as nuvens contribuem para reduzir a temperatura na superfície da Terra ou para mantê-la sob controle.

ÁGUA MINERAL

A água mineral é a água proveniente de nascentes naturais, que costuma ter um alto teor de minerais decompostos, como, por exemplo, carbonato de cálcio, sulfato de magnésio, potássio e sulfato de sódio. O seu consumo regular é recomendável, pelo menos 200 ml por dia. Ela é proveniente de fontes naturais ou de fontes artificialmente captadas que possua composição química ou propriedades físicas ou físico-químicas distintas das águas comuns, com características que lhe confira uma ação medicamentosa. Entre as substâncias que podem estar dissolvidas na água mineral estão os sais, os compostos de enxofre e os gases.

Ela não deve ser confundida com a água de mina, ou a água de mesa, que é uma água de composição normal, proveniente de fontes naturais ou de fontes artificialmente captadas, que preenche tão-somente as condições de potabilidade para a região. Algumas águas minerais são originárias de regiões com alguma atividade vulcânica.

As águas minerais subterrâneas retornam à superfície através de fontes naturais ou são extraídas através de poços perfurados. Os exames físicos, químicos e bacteriológicos determinam se a água mineral é mais indicada para consumo humano ou banhos.

Tradicionalmente as águas minerais foram usadas ou consumidas diretamente na fonte. Frequentemente centros turísticos cresceram ou crescem em cima ou em torno de locais que continham e/ou contêm águas minerais, mesmo em épocas antigas como ocorreu no Império Romano, como os famosos banhos públicos dos romanos.

Modernamente, a água mineral para consumo é distribuída em garrafas de vidro ou plástico ou vasilhames, podendo ser consumida longe das fontes termais. Porém, para banhos terapêuticos ou apenas lazer, as regiões hidrominerais denominadas "estâncias hidrotermais" ou "estâncias hidrominerais" apresentam alguma infraestrutura com hotéis, spas e outras comodidades para os usuários.

IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA

A água é de fundamental importância para todos os seres vivos na natureza. Esse fato reside na sua capacidade de mediar reações bioquímicas tanto no interior quanto entre as células dos organismos. Até o momento não foi encontrado ser vivo no planeta capaz de prescindir de água. O corpo de seres humanos e dos animais é constituído de seis tipos de nutrientes, as proteínas, os carboidratos (conhecidos também como açucares), as gorduras, as vitaminas, os minerais e a água. Os órgãos de humanos e animais estão diariamente consumindo nutrientes, sem parar, 24 horas por dia, até quando estão dormindo, seja para produzir energia, seja para reparar os tecidos, seja para produção de hormônios e enzimas, seja para o crescimento do próprio corpo ou, no caso das grávidas, para nutrir o feto.

A água é o elemento mais abundante no corpo de humanos e animais. A água exerce as seguintes funções:

Atua na regulagem da temperatura corporal, por meio do suor;
É necessária para a digestão adequada de alimentos sólidos e para o metabolismo;
É um dos principais componentes formadores do sangue e atua no transporte de nutrientes para as diferentes partes do corpo. O sangue, aliás, é o principal responsável pelo transporte de oxigênio, captado pelos pulmões, para as demais células do corpo de humanos e animais;
Facilita a eliminação dos excrementos e age como lubrificante das articulações.
Viabiliza as relações sexuais de humanos e animais, lubrificando os órgãos sexuais, que são o ponto de partida para a reprodução das respectivas espécies.
Mantém a boca úmida ou molhada, por meio da saliva;
Mantém os olhos úmidos ou molhados;
É uma das bases para a formação do leite humano e do leite de origem animal;

O citoplasma das células vivas é constituído por uma solução aquosa de várias substâncias e, por essa razão, a água tem uma importância fundamental na nutrição dos seres vivos. No caso do ser humano, por exemplo, cerca de 70% de seu peso total é água. A água é vital, absolutamente indispensável, para a sobrevivência de seres vivos, incluindo vegetais e animais, no entanto para uma parte dos cientistas e acadêmicos ela não é considerada um nutriente, no contexto da alimentação humana. Polêmicas à parte, não há dúvida de que ela é vital para a manutenção dos órgãos humanos e animais e dos vegetais. Não há vida sem água, simples assim.

De modo geral, um ser humano normal, a princípio saudável, em estado de repouso, em ambiente fresco e não muito seco, tem condições de sobreviver até cerca de 20 dias sem alimentação sólida, sem sequelas posteriores em sua saúde, porém não consegue sobreviver mais do que cerca de 10 dias sem água. Há exceções, casos registrados na história humana de pessoas normais que conseguiram sobreviver mais tempo sem água e sem alimento sólido, voluntariamente ou não, porém a maioria deles com sequelas de saúde...

Nós, seres humanos, não consumimos apenas água quando a bebemos ou quando bebemos sucos de frutas. A água também está presente nos alimentos que consumimos, principalmente nas frutas e nos legumes.

Muitas das características não usuais da água são essenciais para a evolução da vida na Terra, a começar por sua capacidade de atuar como solvente para inúmeras substâncias. Acredita-se que a abundância e as temperaturas elevadas de fusão e ebulição permitiram o surgimento de grandes oceanos na Terra primitiva onde a vida teve origem. A elevada capacidade térmica da água e sua maior densidade em relação ao gelo teriam contribuído para que as primeiras formas de vida conseguissem evoluir apesar das constantes mudanças climáticas e cataclísmicas pelas quais o planeta passou ao longo de sua história. Isso porque em um oceano ou lago a água congela de cima para baixo, o que frequentemente permite a sobrevivência dos seres aquáticos sob o gelo. Nesse contexto teórico, embora as plantas e, posteriormente, animais tenham evoluído para a vida terrestre, sua dependência com a água jamais foi quebrada.

A fotossíntese depende das moléculas de água para sua ocorrência, uma vez que, por meio da hidrólise, as moléculas são quebradas por ação da luz solar e se recombinam com o gás carbônico para formar a glicose, composto rico em energia, necessário à sobrevivência da planta. A respiração, por outro lado, tem a água como um de seus produtos resultantes.

O corpo humano é constituído, em média, de 70% em massa de água, cuja distribuição varia conforme o tecido. Enquanto o tecido adiposo praticamente não contém água, os músculos esqueléticos são constituídos por 73% de água. O plasma sanguíneo chega a ser constituído em mais de 90% de água. O suor, utilizado para manter a temperatura corporal constante em cerca de 36° Celsius ou centígrados, é uma das principais causas da perda de água do organismo que acontecem continuamente, quando ocorre a prática de uma atividade física intensa ou até mesmo em repouso, em dias quentes.

A água é também o principal componente da urina, que carrega consigo os rejeitos gerados pelo metabolismo que precisam ser excretados. No total, cerca de dois litros de água são perdidos diariamente pelo corpo de uma pessoa adulta, em dias quentes. Dessa forma, a mesma quantidade deve ser reposta para evitar a desidratação, através do consumo de água tratada e alimentos ricos em água, como frutas e vegetais. A sensação de necessidade de água chama-se sede e é controlada pelo hipotálamo. Dada a sua importância para o transporte de substâncias e para a manutenção da temperatura corporal, os efeitos da desidratação são logo percebidos e, no caso de nenhuma ingestão de água, o indivíduo morre em no máximo 10 dias, dependendo das condições externas ou ambientais.

A busca de vida extraterrestre (em sentido bem amplo, inclusive de seres dos reinos animal e vegetal) é baseada primariamente na busca de locais onde a água possa ocorrer em estado líquido, pois a vida como a conhecemos teve origem em um ambiente aquoso, onde diversas reações químicas transcorreram para que surgissem as primeiras células que podiam se autoduplicar.

VIDA AQUÁTICA

Uma grande variedade de seres vivos habitam as águas do planeta, a começar pelos vírus, abundantes sobretudo nas águas superficiais. Acredita-se que os primeiros habitantes dos mares, as bactérias, evoluíram em quantidade e em diversidade e constituem um elemento fundamental dos ecossistemas marinhos atuais. Destacam-se nesse conjunto as cianobactérias, capazes de realizar fotossíntese. Fungos também estão presentes em ambientes marinhos. Contudo, algas marinhas microscópicas, coletivamente chamadas de fitoplâncton, são os principais produtores nos oceanos e na água doce.

Pequenos animais microscópicos são coletivamente chamados de zooplâncton e se alimentam sobretudo do fitoplâncton. Esses flutuam ou se mantêm suspensos na água e servem como alimento para peixes pequenos, como, por exemplo, anchovas e sardinhas, que, por sua vez, servem de alimento para animais marinhos maiores. Nas águas frias e férteis da Antártida, por outro lado, o zooplancton, sobretudo o krill, serve como base alimentar para a maior parte das espécies de animais maiores que habitam o continente.

Nos mares e oceanos encontram-se grandes recifes de corais, grandes concentrações de biodiversidade marinha. Dentre os vertebrados, os peixes constituem o maior número de espécies, que possuem brânquias ao invés de pulmões para obter oxigênio na respiração. Os mamíferos, como golfinhos e baleias, por outro lado, precisam emergir à superfície periodicamente para respirar. Espécies de aves, como patos, gaivotas e pinguins possuem seus hábitos de vida diretamente associados ao ambiente aquático.

Mesmo nas regiões mais profundas, abissais e hadais, onde, apesar das extremas condições de pressão, temperatura e ausência completa de luz, algumas espécies conseguiram se adaptar desenvolvendo características especiais, dentre elas a bioluminescência. São as chamadas espécies exóticas, que conseguem suportar altas pressões da água sobre seus corpos. Os seres vivos nessa zona, entretanto, estão distribuídos de forma mais esparsa.

No litoral, onde o nível do mar muda periodicamente conforme as marés, vivem organismos especialmente adaptados, que se mantêm úmidos durante a maré baixa e resistem às ondas que incidem sobre a costa. Baías, estuários e deltas, onde água doce e salgada se encontram, são ricos em biodiversidade, sobretudo por conta dos nutrientes carregados pelos rios, fornecendo condições para que muitas espécies se desenvolvam.

Nas massas de água doce do planeta existe também uma biodiversidade igualmente importante para os ecossistemas terrestres, com representantes das maioria dos grupos de organismos da Terra, alguns com maior diversidade em relação a ambientes marinhos, como os insetos e aracnídeos. Acredita-se que o processo de evolução de algumas espécies de invertebrados tenha passado do estágio marinho para o terrestre para posteriormente se adaptarem ao ambiente de água doce. Dentre os vertebrados, os peixes são os mais representativos, embora outros grandes grupos, como mamíferos e aves possuam parte de sua existência associada diretamente aos ambientes aquáticos, enquanto que anfíbios gastam parte de seu ciclo de vida na água.

De fato, a relação com os recursos hídricos terrestres vai muito além da necessidade fisiológica para a humanidade. Desde o início da história humana, o desenvolvimento dos primeiros assentamentos não era feito longe de rios e lagos, onde a água trazia consigo grande abundância de alimentos. Grandes civilizações desenvolveram-se ao longo de rios, como os egípcios que habitavam as margens do rio Nilo, a Babilônia ao longo dos rios Tigre e Eufrates, dentre muitas outras, onde a água passava a ser utilizada também como meio de transporte, comércio e desenvolvimento. Sistemas de irrigação foram igualmente importantes para a produção de alimentos, especialmente em regiões áridas como no Crescente Fértil. Os romanos fizeram avanços nas técnicas de distribuição de água ao construir centenas de quilômetros de aquedutos por toda a Europa.

SANEAMENTO BÁSICO

A água mantém a vida na Terra e também sustenta todo o estilo de vida da humanidade de forma indispensável, sendo usada para consumo e higiene, produção de alimentos, navegação e geração de energia, dentre outros. Porém, o uso de volumes cada vez maiores de água e a falta de cuidado com os dejetos gerados pelos humanos trouxeram uma série de problemas que comprometem a qualidade e a durabilidade dos recursos hídricos. Além disso, apesar de milênios de desenvolvimento e experiência acumulados no uso dos recursos hídricos, atualmente uma fração considerável da população mundial ainda não tem acesso à água de qualidade, nem mesmo para consumo próprio.

O crescimento da população, com as consequentes demandas econômicas globais impõem a necessidade de se ampliar o consumo de água para a produção de alimentos e para a indústria. Porém, os resíduos dessas atividades são, em sua maioria, liberados sem nenhuma forma de tratamento para o ambiente comprometendo não só a água, mas todo o ecossistema que dela depende.

O ciclo hidrológico terrestre é o mais afetado pelas mudanças climáticas atualmente em progresso, o que tem impacto direto na disponibilidade de água doce em rios, lagos e geleiras. A mudança pode acarretar a diminuição do volume disponível para o consumo humano, irrigação de lavouras e até mesmo para a geração de energia hidroelétrica. De fato, o planeta possui uma quantidade absoluta de água que se mantém, mas a maior parte dela está sob a forma de água salgada ou em geleiras. Desta forma, a mínima fração restante sobre os continentes é a única disponível para uso humano direto. Situações de escassez são causadas pela distribuição desigual dos recursos hídricos sobre os continentes, que se mantêm em um equilíbrio delicado e sujeito a sofrer tanto com fatores climáticos quanto com ações humanas.

Diante de sua necessidade, a água é tema de disputas políticas entre nações vizinhas, pelo que deve existir uma legislação internacional promovida pela ONU – Organização das Nações Unidas que permita o uso apropriado, equilibrado e compartilhado dos recursos hídricos. Na verdade, legislações relacionadas ao uso compartilhado da água entre nações não é algo recente, esteve presente desde as antigas civilizações chinesa, egípcia e mesopotâmica. Contudo, somente há algumas décadas começou-se a falar sobre a necessidade de se criar uma forma de governança global dos recursos hídricos, visto que em diversos aspectos o tema ultrapassa as fronteiras nacionais.

Atualmente e de modo geral, são efetuados acordos internacionais para garantir que todas as nações servidas por um mesmo rio, por exemplo, possam usufruir de seus recursos sem prejudicar os vizinhos. A ONU – Organização das Nações Unidas busca em diversos encontros discutir uma política para o gerenciamento da água, mas nenhuma legislação global específica sobre o uso compartilhado dos recursos hídricos entre nações existe atualmente. Grupos e reuniões internacionais, como o Fórum Mundial da Água, a Associação Mundial para a Água e o Conselho Mundial da Água discutem os temas relacionados ao gerenciamento da água global, mas somente oferecem apoio aos diversos sistemas de governo, ao invés de criar uma legislação específica que valha para todo o planeta.

A água sempre foi vista como um importante recurso econômico, mas nos séculos mais recentes ela se tornou um recurso limitado, principalmente em razão do crescimento populacional causado pelo aumento da expectativa de vida da população mundial, graças aos avanços na medicina. Existe ainda a tendência de que a implementação de políticas seja feita através de regulação própria, usando códigos de conduta, participação voluntária e descentralização.

Infelizmente, mais de 750.000.000 de pessoas no mundo, principalmente no continente africano, sofrem com a falta de água potável. Para esses locais mais pobres, uma solução simples, rápida e modesta ou barata poderia estar disponível, com a boa vontade dos governos locais e a sensibilização dos governos mundiais dos países desenvolvidos e em desenvolvimento, com a doação de filtros de água residenciais ou comunitários, produtos químicos para matar bactérias comumente presentes na água in natura e orientações sobre o uso de técnicas simples para esterilizar a água, como fervê-la em casa, por exemplo.

Grandes e importantes fundações privadas, como, por exemplo, as fundações americanas Bill & Melinda Gates e Clinton Foundation, têm conseguido alguns resultados animadores em relação ao tratamento de água, ao tratamento de esgoto e à prevenção de doenças transmitidas por vetores em comunidades carentes no continente africano, incluindo o desenvolvimento de novas tecnologias, mais eficientes, de tratamento de água e esgoto.

É essencial para a manutenção da saúde e do bem-estar de todo ser humano o acesso à água potável. Água potável é aquela que pode ser consumida sem nenhum risco de contaminação por agentes químicos ou biológicos a curto e longo prazos. A qualidade da água, por outro lado, está relacionada com todas as substâncias químicas, partículas e microrganismos que estão contidos em si. Geralmente, é grande a quantidade de substâncias dissolvidas ou em suspensão, dada a elevada capacidade da água de diluir materiais.

O consumo de água no mundo durante o século XX aumentou mais de seis vezes, enquanto a população mundial cresceu quatro vezes, sendo as principais causas a industrialização e a mudança no estilo de vida humano, com o consumo de água em abundância, principalmente nos países mais ricos. Contudo, segundo levantamento realizado na década de 2010, mais de 750.000.000 de pessoas em todo o mundo ainda consomem água sem nenhum tipo de tratamento. De fato, nas últimas décadas tem havido uma redução significativa na porcentagem da população nessas condições, especialmente nos países em desenvolvimento. Mas nas regiões mais pobres, em especial na África, houve pouco progresso, e mais de 325.000.000 de pessoas ainda consomem água sem nenhum tipo de tratamento, sobretudo na zona rural.

Mais de 3,5 bilhões de pessoas em todo o planeta, inclusive no Brasil, ainda não possuem condições adequadas de saneamento básico, tanto em termos de tratamento de água para consumo quanto em termos de coleta e tratamento de esgoto, e o avanço para a redução deste número tem sido lento, sobretudo na África e no sul da Ásia.

Os Estados Unidos é um dos países que mais consomem água limpa no mundo, com uma média anual de 750 litros diários por pessoa, enquanto que em países pobres, como Somália e Etiópia, por exemplo, o consumo médio de água limpa é de 1 litro por pessoa.

TRATAMENTO DE ÁGUA

Mais da metade da população mundial recebe água encanada diretamente em seus lares. Normalmente os sistemas de tratamento de água removem os microrganismos e substâncias perigosas utilizando principalmente cloro para desinfecção, tornando-a potável. Novos métodos de tratamento de água eletroquímicos e fotoquímicos são mais eficientes do que os métodos químicos convencionais. Nos últimos anos houve ainda o crescimento do consumo de água engarrafada que, a princípio, possui graus ainda mais elevados de pureza.

As águas minerais são aquelas que contêm diluídas consideráveis quantidades de sais minerais que, em geral, são benéficos à saúde. A chamada dureza da água refere-se à quantidade de minerais diluídos, sendo que a água dura apresenta maior teor de substâncias minerais dissolvidas. A água destilada, por outro lado, obtida pelo processo de destilação, apresenta os maiores graus de pureza.

A água contaminada ou impura traz diversos riscos à saúde de quem a consome. Muitas doenças são causadas pelo consumo de água imprópria, geralmente contendo micro-organismos danosos. A diarreia, por exemplo, causada por diversos fatores, como o rotavírus, por exemplo, é a principal causa de morte, sendo responsável por mais de 1.700.000 mortes em todo o mundo anualmente, sendo a maior parte das vítimas crianças entre 0 e 5 anos. Doenças parasitárias, como esquistossomose e oncocercose, por exemplo, também são comuns em regiões tropicais, nas quais os micro-organismos utilizam a água como meio de propagação. Outras doenças, como malária e dengue, por exemplo, que são transmitidas por mosquitos vetores cuja reprodução depende da água, são também grandes problemas de saúde pública da atualidade, inclusive no Brasil. Estima-se que cerca de sete em cada dez doenças e mortes estejam diretamente relacionadas ao uso de água contaminada nos países subdesenvolvidos. A poluição da água está diretamente relacionada à ocupação desordenada e à transmissão de doenças.

Existem três formas de fornecer água para as populações urbanas, a mais simples e barata delas consiste na perfuração de poços artesianos para extração de água doce subterrânea; seguida pela captação e tratamento da água doce de rios e lagos, que exige um investimento pesado em infraestrutura de saneamento; e, finalmente, a mais sofisticada e cara, a dessalinização de água salgada dos mares e água salobra de aquíferos (água subterrânea) e açudes, uma tecnologia mais recente.

CAPTAÇÃO, TRATAMENTO E FORNECIMENTO DE ÁGUA DOCE DOS RIOS
Captação	A água é extraída dos rios por meio de bombas e levada por meio de adutoras para a fase de aeração
Aeração	A água é armazenada e aerada para reduzir o cheio e o gosto
Coagulação	Essa etapa consiste na aplicação de sulfato de alumínio para reduzir a concentração de bactérias e a chamada filtragem rápida remove as partículas residuais maiores e alguns materiais orgânicos
Floculação	É uma etapa de filtragem lenta
Sedimentação	Essa etapa consiste na combinação do decantador e do clarificador. Essa etapa também reduz a concentração de bactérias, também combinada com filtragem. A sedimentação é a precipitação por gravidade de substâncias em suspensão.
Filtragem	Essa etapa consiste no uso de areia e cascalho para uma filtragem mais efetiva da água. A água passa pela areia e pelo cascalho. Essa técnica é utilizada em larga escala em países desenvolvidos desde o século XIX.
Desinfecção	Essa etapa consiste em acrescentar cloro para eliminar os elementos patogênicos antes que a água entre no sistema de abastecimento ou distribuição. Há processos mais modernos que usam a luz ultravioleta para eliminar bactérias.
Armazenamento	A água limpa é bombeada para uma caixa d'água ou reservatório em posição elevada, para que daí em diante flua com pressão pelo sistema de encanamento das áreas urbanas
Distribuição	A água é distribuída pelo sistema de encanamento urbano para residências e para o comércio

A dessalinização de água é a terceira forma existente de levar água potável até as populações urbanas. Ela consiste basicamente em remover os sais presentes na água do mar ou na água subterrânea e de açudes, a chamada água salobra. Aqui no Brasil, a maior concentração de água subterrânea salobra está na Região Nordeste. No restante do planeta, é comum o uso de usinas de dessalinização de água no Oriente Médio, que serve 90% dessa população com água dessalinizada. Pra quem não sabe, crianças e adolescentes em idade escolar, por exemplo, o Oriente Médio é a região do planeta em que se concentram países de tradição islâmica ou muçulmana, como, por exemplo, Arábia Saudita, Iêmen, Omã, Iraque, Emirados Árabes Unidos, Kwait e Jordânia.

Existem no mundo, cerca de 17.000 usinas de dessalinização de água, a maioria delas, cerca de 50%, concentrada em países árabes, ou seja, países do Oriente Médio. No mundo todo, existem cerca de 150 países que utilizam, em maior ou menor escala, a dessalinização de água para prover água potável a suas respectivas populações, inclusive o Brasil, que possui cerca de 2.750 sistemas de pequeno, médio e grande portes para abastecer cidades e áreas rurais com água potável, principalmente na Região Nordeste.

De modo geral, os sistemas de tratamento de água doce têm custo menor que os sistemas de tratamento de água salgada e salobra. Esse é mais um entre tantos motivos para se evitar a poluição dos rios, pois o tratamento da água dos rios poluídos é mais caro que o tratamento de água dos rios bem conservados. Em valores aproximados, o custo para tratar água dos rios aqui no Brasil é de cerca de R$ 1 por m³ ou mil litros, enquanto o custo para tratar água salgada ou salobra varia entre R$ 1,5 e R$ 3, dependendo do grau de concentração de sais.

Na verdade, a dessalinização de água não é algo novo, durante a Segunda Guerra Mundial soldados aliados tomavam água dessalinizada, mas a popularização dos sistemas de dessalinização nas décadas mais recentes permitiu a redução do custo e a consequente popularização da técnica. Um dos países que detêm alta tecnologia de dessalinização de água é Israel, que a utiliza em seu próprio território para levar água potável até as populações urbanas e rurais e para os sistemas de irrigação de plantações. O Brasil é um dos países amigos de Israel que poderá, em breve ou nos próximos anos, ter acesso a sua tecnologia avançada de dessalinização de água.

Hoje em dia, várias tecnologias de dessalinização de água são usadas também em algumas regiões da Austrália, da China, da Espanha e dos Estados Unidos. No total, cerca de 300.000.000 de pessoas em todo planeta são servidas pelo sistema de dessalinização de água. Aqui no Brasil, um sistema público de dessalinização de água é usado para servir a população e os turistas da ilha de Fernando de Noronha, por exemplo. Muitos outros sistemas de dessalinização são usados para servir as populações dos estados da Região Nordeste, principalmente Bahia, Ceará, Pernambuco e Paraíba.

POLUIÇÃO DA ÁGUA

Apesar da água ser um recurso abundante na Terra, somente uma pequena fração encontra-se disponível para o uso e exploração direta. Nas últimas décadas, o problema da poluição hídrica tem se tornado cada vez mais significativo, de forma a comprometer parte dos recursos já limitados. As características da água que a fazem tão essencial para a vida também tendem a torná-la suscetível à poluição, quando por intermédio de causas naturais e atividades humanas adquire substâncias, partículas e micro-organismos que a tornam imprópria para o consumo humano, para a produção de alimentos e prejudicial ao meio ambiente. Os poluentes químicos são os mais comuns, pois permanecem dissolvidos na água.

Os poluentes podem vir de diversas fontes antes de atingir os rios e mares. A poluição atmosférica introduz no meio uma grande quantidade de gases, como dióxido de carbono, dióxido de enxofre e amônia e compostos que, por vezes, interferem no equilíbrio químico da água superficial. A poluição da água subterrânea se dá a partir do fluxo de poluentes através das camadas do solo, atingindo os lençóis freáticos que, frequentemente, são fontes primárias da água de rios e lagos. Esse é um dos motivos para o investimento público em redes de coleta e tratamento de esgoto, em substituição às fossas residenciais comuns.

Outra causa de poluição são os rejeitos industriais liberados diretamente no ambiente, desde compostos químicos até poluição térmica. Geralmente esses rejeitos contêm uma grande quantidade de substâncias químicas que são altamente prejudiciais ao ambiente. Por outro lado, o fluxo de esgoto doméstico das zonas urbanas libera no ambiente uma grande quantidade de produtos químicos e matéria orgânica, desequilibrando fortemente os ecossistemas e causando, dentre outros problemas, a eutrofização.

Dentre os resíduos domésticos, a água cinza é aquela com baixa quantidade de resíduos, que pode ser facilmente tratada para retornar a um estado de potabilidade. A chamada água negra, proveniente de sanitários, por outro lado, possui maior teor de matéria orgânica e precisa passar por mais etapas de tratamento; A descarga de água proveniente de lavouras carrega consigo considerável quantidade de sais minerais, sedimentos, fertilizantes e pesticidas. Uma das soluções para evitar esse problema é o plantio direto, pois a erosão do solo rural contribui para diminuição da qualidade da água dos rios, dada a grande quantidade de partículas em suspensão que são introduzidas no meio.

Os poluentes são classificados, de acordo com sua natureza, em três classes. Os poluentes físicos, que causam a mudança de temperatura, da cor e da turbidez da água; Os poluentes químicos, incluindo os compostos inorgânicos, desde íons comuns até metais tóxicos; E os poluentes orgânicos, como os óleos. A poluição biológica é a introdução de bactérias, vírus e parasitas.

A presença em excesso de algas e plantas aquáticas em rios causa danos consideráveis ao equilíbrio do ambiente prejudicando, sobretudo, as espécies nativas.

ÁGUA E AGRICULTURA

Durante as últimas décadas, o aumento significativo da população mundial implicou no aumento da área cultivada e da produtividade das mais diversas lavouras de interesse econômico. Atualmente mais de 70% de toda a água doce potável do mundo é consumida na irrigação de plantações. Enquanto são gastos, em média, dois a três litros por pessoa por dia para ingestão e de 30 a 300 litros para higiene e limpeza, são necessários de 2.000 a 5.000 litros por dia para produzir os alimentos, em média e diariamente, para uma dieta balanceada de uma pessoa. Se, por um lado, é verdade que essa água de irrigação evapora para o ambiente e, portanto, contribui para a formação de nuvens, o que é benéfico, por outro lado é preciso manter sob controle o fluxo de água das irrigações rurais, evitando o excesso de consumo de água nas lavouras, para evitar que as cidades fiquem desabastecidas.

De fato, o crescimento populacional implica na necessidade de aumento da produção de alimentos, o que, por consequência, implica no aumento do consumo de água para irrigação. Contudo, a maior produtividade das lavouras obtidas com pesquisas de melhoramento genético e técnicas de irrigação mais eficientes faz com que a taxa de consumo de água não cresça na mesma proporção. Estima-se que entre 2000 e 2030 a produção de alimentos deva aumentar 67% em todo o mundo, enquanto o consumo de água para esse fim deve aumentar somente 14%, graças a técnicas mais eficientes de irrigação, sem desperdício de água.

Parte da água utilizada para irrigação evapora para o ambiente e o restante retorna aos rios ou infiltra-se no solo, chegando até os lençóis freáticos. Contudo, nesses dois últimos casos, geralmente carrega consigo uma grande quantidade de sedimentos, além de poluentes químicos, como agrotóxicos.

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